подбор швп по параметрам

Осуществите предварительный выбор ШВП по нагрузочной способности, а затем проверьте по максимальной скорости вращения и максимальной допустимой сжимаюшей силе

Уважаемые партнеры, мы заботимся о здоровье своих сотрудников. В связи с этим наша компания частично перешла на удаленный режим работы.

Офисные телефоны включены, Вам обязательно ответят, просьба проявлять терпение и понимание.

Отгрузка товара со склада производится по предварительной договоренности по телефону или по электронной почте.

Просьба при посещении офиса компании использовать средства индивидуальной защиты, маску и перчатки. В противном случае вам может быть отказано в посещении нашей компании.

Информация размещенная на сайте носит исключительно информационно-справочный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© «Сервотехника-Нева» ООО 196066 г. Санкт-Петербург Московский пр-т., д. 212, офис 4082 Тел./факс (812) 380-15-31 infoservotech.spb.ru	Дата :24.09.2021 Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_8_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/27.0.1453.93 Safari/537.36 188.68.217.15 Bing:17:42 24-09 Google:15:44 22-09 Yandex:10:37 11-09 Источник Шарико-винтовые пары (ШВП) 1. Технические характеристики Шариковые винты, например NBS, отличаются строгим контролем качества, осуществленным во время каждого производственного процесса. Высокая производительность винтов позволяет снизить крутящий момент до 70 % по отношению к традиционным трапецеидальным винтам, как в применениях общего назначения (превращение вращательного движения в поступательное движение), так и в специальных применениях (превращение поступательного движения во вращательное движение). 1.1 Геометрия контакта Готическая арка создает значительную прочность винту, одновременно обеспечивая точность и низкие значения крутящего момента. 2. Параметры выбора шариковых винтов (с циркуляцией шариков) NBS Выбор шарикового винта (с циркуляцией шариков) обусловлен следующими параметрами: -Класс точности -Шаг резьбы -Действующая нагрузка -Номинальный срок службы -Способ крепления -Критическая скорость вращения -Критическая нагрузка -Жесткость -Рабочая температура -Смазка 2.1 Класс точности В наличии имеются шариковые винты (с циркуляцией шариков) NBS со следующими классами точности: СО • С1 • С2 • С3 • С5 • С7 • С10 Каждый класс точности обусловлен следующими параметрами: Приведенный ниже график предоставляет описание их значений. 2.2 Преднатяг и осевой зазор Преднатяг и осевой зазор шариковых винтов NBS указаны в приведенной ниже таблице. В приведенных ниже таблицах перечисляются основные указания при выборе класса точности, преднатяга и осевого зазора шариковых винтов (с циркуляцией шариков) NBS. 2.3 Шаг резьбы Выбор шага винта зависит от следующей формулы: где: Ph = шаг винта [мм] Vmax = максимальная скорость перемещения системы [м/мин] n mах = максимальный режим вращения винта [мин 1] В том случае, если результатом уравнения не является целый результат, следует выбрать округленную в большую сторону величину, выбирая между имеющимися в наличии шагами. 2.4 Действующая нагрузка Учитывая возможную переменность осевых нагрузок, вызванную, например, наличием сил инерции, следует рассчитать значение нагрузки обозначенное, как “средняя динамическая нагрузка Pm”, определяющая одинаковые коэффициенты переменных нагрузок. 2.4.1 Средняя динамическая нагрузка Для расчета шарикового винта подверженного переменным условиям работы, используются средние значения Рm и n m: При условиях непрерывной нагрузки и переменной скорости можно достигнуть следующих значений: При условиях переменной нагрузки и непрерывной скорости можно достигнуть следующих значений: При условиях переменной нагрузки и переменной скорости можно достигнуть следующих значений: Выбор винта в зависимости от воздействующих и (или) востребованных сил тяги обусловлен следующими величинами: 2.5 Статическая нагрузка Нагрузочная статическая способность Соа (или коэффициент нагрузочной способности) определяется в качестве нагрузки постоянной интенсивности, действующей на ось винта, который, в точке максимального воздействия между соприкасающимися частями, устанавливает остаточную деформацию, равную 1/10000 диаметра тела качения. Значения Соа приведены в размерных таблицах. 2.5.1 Коэффициент статического запаса прочности as Коэффициент статического запаса прочности as (или фактор статического запаса прочности) определяется следующим уравнением: 2.5.2 Коэффициент твердости fH Коэффициент твердости учитывает поверхностную твердость дорожек качения: где: твердость дорожек HsV10 = фактическая твердость дорожек качения, выраженная в единицах по Виккерсу с испытательной нагрузкой равной 98.07 N 700HV10 = твердость, равная 700 единицам по Виккерсу при испытательной нагрузке равной 98.07 (700HV10 ≈ 60 HRC) Для шариковых винтов NBS следует считать, что fH = 0.98 ÷1.0 так как винт и маточная гайка имеют поверхностную твердость равную 58 ÷ 62 HRC; для шариков, твердость имеет значение ≥ 60 HRC. 2.5.3 Коэффициент точности fac Коэффициент точности учитывает допуски обработки винта, а значит и класс точности, соответствующий стандарту. В таблице приведены некоторые примеры.	7	10
fac	1	0.9	0.7

Необходимость в коэффициенте статического запаса прочности a_s > 1 свызвана возможным наличием ударов и (или) вибраций, пусковых и остановочных моментов, случайных нагрузок, которые могут привести к неисправности системы.
В приведенной ниже таблице указаны значения коэффициента статического запаса прочности с учетом типа применения.

2.6 Динамическая нагрузка
Нагрузочной динамической способностью Са (или коэффициентом динамической нагрузки) является постоянная интенсивная динамическая нагрузка, действующая на ось винта, определяющая срок службы 10 6 оборотов.

Значения С_а приведены в размерных таблицах.

2.7 Номинальный ресурс L

Номинальный ресурс L (это теоретический пробег,выполненный, по крайней мере, 90% показательного количества одинаковых шариковых винтов (с циркуляцией шариков), подверженных одинаковым условиям нагрузкам, не проявляя признаков усталости материала) определяется следующими условиями:

2.7.1 Гайка без преднатяга
Для шариковых винтов (с циркуляцией шариков) с гайкой без преднатяга, расчет номинального ресурса, выраженный в числе оборотов, определяется следующей формулой:

где:
L₁₀ = номинальный ресурс [обороты]
C_a = нагрузочная динамическая способность [N]
P_m = средняя задействованная динамическая осевая нагрузка [N]

В том случае, если условия эксплуатации не соответствуют приведенным выше условиям, следует использовать следующую формулу:

где:
a₁ = коэффициент надежности
f_ho = коэффициент твердости (см. коэффициент статического запаса прочности a_s)
f_ac = коэффициент точности (см. коэффициент статического запаса прочности a_s)

2.7.2 Коэффициент a₁
Коэффициент а₁ учитывает возможность непрогиба C%.

Следует заметить, что для С% = 90 a₁= 1.00

2.7.3 Гайка с преднатягом
Действительность последующих формул обусловлена поддержанием постоянного преднатяга; в ином случае следует учитывать случай с гайкой без преднатяга.
Для шариковых винтов (с циркуляцией шариков) с гайкой с преднатягом, расчет номинального ресурса, выраженный в числе оборотов, определяется следующей формулой:

L_10a и L1_0b номинальные ресурсы для двух половинок гайки.

В том случае, если условия эксплуатации не соответствуют приведенным выше условиям, следует использовать следующую формулу:

a₁ = коэффициент надежности;
f_ho = коэффициент твердости (см. коэффициент статического запаса прочности a_s)
f_ac = коэффициент точности (см. коэффициент статического запаса прочности a_s)

Р_r= сила преднатяга [N]

2.7.4 Номинальный срок службы в часах Lh

Имея L₁₀ (номинальныйресурс, выраженный в числе оборотов) можно рассчитать номинальный ресурс в часах работы L_h;

2.7.5 Номинальный срок службы в км Lkm

где:
L_km=номинальный ресурс [км]
P_h = шаг винта [мм]

В нижеследующей таблице приведены указания типического рабочего ресурса шарикового винта для применений общего назначения.

2.8 Способ крепления
Как правило, существуют следующие типы крепления шарикового винта:

2.9 Критическая скорость вращения

Максимальная скорость вращения шарикового винта не должна превышать 80% критической скорости.
Критическая скорость вращения представляет собой точку, в которой винт начинает вибрировать, вырабатывая резонансный эффект, вызванный совпадением частоты вибрации с естественной частотой винта.

Значение критической скорости зависит от внутреннего диаметра ходового винта, способа крепления краев и длины свободной величины прогиба.
Критическая скорость измеряется следующей формулой:

В зависимости от типа крепления, поставляются значения f_kn:

где:
do = номинальный диаметр [ м м]
da = диаметр шариков [мм]
а = угол контакта (= 45)

Длина свободной величины прогиба l_n определяется в зависимости от:

-Гайки без преднатяга

—Гайка с преднатягома

n_mах = максимальная скорость вращения винта [обороты/мин]

2.10 Критическая нагрузка

Данное явление, связанное с эластичными свойствами компонента, становиться более чувствительным тогда, когда большая длина свободной величины прогиба винта будет иметь достойные внимание значения по отношению к ее разрезу. Значение критической нагрузки определяется следующей формулой:

где:
P_cr = Критическая нагрузка [N]
f_kp = коэффициент способа крепления
d₂ = внутренний диаметр ходового винта [мм] (см. критическую скорость)
l_cr = длина свободной величины прогиба [мм]

В зависимости от типа крепления, поставляются значения fkp:

Для расчета критической нагрузки, значение la определяется максимальным расстоянием между половиной гайки и креплением.

Для большей безопасности, следует рассматривать максимально допустимую осевую нагрузку, как равную половине критической нагрузки:

P_max = максимально допустимая осевая нагрузка [N]

2.11 Жесткость

Осевая жесткость системы перемещения оснащенной шариковым винтом определяется следующей формулой:

где:
К = осевая жесткость системы [N/µm]
Р = осевая нагрузка [N]
е = осевая деформация системы [µm]

где:
K_s = осевая жесткость ходового винта [N/µm]
K_N = осевая жесткость гайки [N/µm]
К_в = осевая жесткость опор [N/µm]
К_н = осевая жесткость соединительный опорных элементов и гайки [N/µm]

2.11.1 Ks- Осевая жесткость ходового винта

где:
d₂ = внутренний диаметр (см. критическую скорость вращения)[mm]
l_s = расстояние между средней осью двух креплений

где:
d₂ = внутренний диаметр [мм] (см. критическую скорость )
l_s = максимальное расстояние между средними осями крепления и гайкой [мм].

Двойная гайка с преднатягом

Значение K_N определяется следующей формулой:

где:
K = табличная жесткость [N/µm]
F_pr = сила преднатяга [N]

Простая гайка без преднатяга

Значение K_N определяется следующей формулой:

где:
P = осевая нагрузка [N]
C_a = нагрузочная динамическая способность [N]

Осевая жесткость опор винта обусловлена жесткостью подшипников.
В случае жестких радиальных шариковых подшипников с угловым контактом применяются следующие формулы:

где:
бв = осевая деформация подшипника [N/µm]
Q = нагрузка на каждый шарик [N]
β = угол контакта (45°)
d = диаметр шариков [мм]
N = число шариков

Жесткость соединительных опорных элементов и гаек является характеристикой станка, а значит, не зависит от системы винта, гайки, опор.

2.12 Рабочая температура

В случае крепления типа “неразъемный-неразъемный», следует учитывать возможное тепловое расширение, вызванное повышением температуры винта во время работы; такое расширение, если предусмотрено соответствующим образом, оказывает на систему действие дополнительной осевой нагрузки, которое может привести к неисправности работы системы. Для решения проблемы необходимо выполнить достаточный преднатяг винта.

2.13 Смазка

Для смазки шариковых винтов NBS нужно учитывать следующие указания.

2.13.1Смазывание жидким смазочным материалом

Источник

Подбор швп по параметрам

Шарико-винтовая передача (ШВП) – это линейный механический привод, преобразующий вращение в линейное перемещение и наоборот. Конструктивно она представляет собой длинный винт, по которому движется шариковая гайка. Внутри гайки между ее внутренней резьбой и резьбой винта по спиралевидной траектории катятся шарики, затем попадая в возвратные каналы – внутренние или внешние.

Концы винта обычно закрепляются на подшипниковых опорах, а гайка соединена с перемещаемым узлом. Когда винт вращается, гайка линейно перемещается по винту вместе с полезной нагрузкой. Но существуют и шарико-винтовые пары с вращающейся гайкой – в такой конструкции винт линейно перемещается относительно гайки.

Обыкновенная винтовая передача состоит из винта и гайки, которые имеют трапецеидальную резьбу. В такой передаче при движении возникает трение скольжения, и около 70% энергии рассеивается в виде тепла.

Важным параметром также является шаг резьбы. Чем он больше, тем выше максимальная линейная скорость, но ниже точность позиционирования и осевое усилие.

Мы предлагаем обширный ассортимент прецизионных ШВП с катаными и шлифованными винтами. Доступны и соответствующие аксессуары – фланцевые гайки и подшипниковые опоры.

Катаные шарико-винтовые передачи

Шарико-винтовые передачи SKF – это высокопроизводительное решение для широкого круга областей применения, в которых особенно важны точность, надежность и соотношение цена/качество.

Использование высокотехнологичного оборудования при производстве катаных винтов позволило добиться почти таких же характеристик и точности, как и у шлифованных, но с меньшими затратами. Стандартным является класс точности G9, согласно ISO 286-2:1988. Начиная с номинального диаметра 20 мм, катаные винты производства SKF соответствуют точности G7. По запросу доступны винты с точностью G5 по ISO 3408-3:2006, соответствующей точности G5 шлифованных винтов, предназначенные для позиционирования.

Как сделать правильный выбор?

SKF предлагает обширный ассортимент шлифованных шарико-винтовых передач для случаев, когда требуются высокая точность и жесткость. Так как поверхности качения обрабатываются специальным высокоточным оборудованием, шлифованные ШВП легко приспособить практически под любые требования. Стандартная точность резьбы – G5, по заказу доступны G3 и G1.

Как сделать правильный выбор?

Каталог Ewellix по шарико-винтовым парам

Источник

Шариковые винтовые передачи (ШВП). Основные теоретические сведения.

Материал предоставлен сайтом «Справочник конструктора»

Шарико-винтовые пары (ШВП)

Шариковая винтовая передача (ШВП) состоит из винта и гайки и служит для преобразования вращательного движения в поступательное. В ШВП на винте 7 и в гайке 2 выполнены винтовые канавки (резьба) криволинейного профиля, служащие дорожками качения для шариков, размещенных между витками винта и гайки (рис. 1). Наибольшее распространение получила резьба с полукруглым профилем. При этом вращение закрепленной от осевых перемещений гайки вызывает поступательное перемещение винта, или вращение закрепленного от осевых перемещений винта приводит к поступательному перемещению гайки. Основные геометрические параметры передачи: номинальный диаметр d₀, т.е. диаметр расположения центров тел качения, шаг Р резьбы и диаметр D_ω, тел качения (обычно D_ω =0,6Р).

Основные достоинства шариковинтовой передачи:

К недостаткам можно отнести сложность конструкции гайки, необходимость высокой точности изготовления и хорошей защиты передачи от загрязнений. Шариковинтовые передачи применяют в механизмах точных перемещений, в следящих системах и в ответственных силовых передачах (станкостроение, робототехника, авиационная и космическая техника, атомная энергетика, кузнечно-прессовое оборудование и др.).

Устройство и принцип работы. При вращении винта шарики увлекаются в движение по винтовым канавкам, поступательно перемещают гайку и, выкатываясь из резьбы, через перепускной канал (канал возврата) возвращаются в исходное положение. Таким образом перемещение шариков происходит по замкнутому внутри гайки контуру. Наиболее распространена конструкция ШВП, в которой канал возврата соединяет два соседних витка.

ШВП с предварительным натягом. С целью устранения осевого зазора в сопряжении винт-гайка и повышения тем самым осевой жесткости и точности перемещения ведомого элемента ШВП собирают с предварительным натягом.
Для передачи с полукруглым профилем резьбы натяг создают установкой двух гаек с последующим относительным их осевым смещением. Относительное смещение гаек осуществляют установкой прокладок между ними или их относительным угловым поворотом.
Профиль резьбы и конструкцию гайки (канал возврата шариков, регулирование натяга и т.д.) определяет завод-изготовитель.

По точностным параметрам ШВП разделяют на позиционные и транспортные (ОСТ 2 Р31-7-88). Позиционные ШВП позволяют произвести косвенное измерение осевого перемещения в зависимости от угла поворота и хода резьбы винта. В транспортных ШВП перемещения измеряют прямым методом с помощью отдельной измерительной системы, не зависящей от угла поворота винта.
Классы кинематической и геометрической точности ШВП должны соответствовать ОСТ 2 РЗ 1-4-88. Согласно этому стандарту установлены классы точности для позиционных (П) и транспортных (Т) ШВП соответственно: П1, ПЗ, П5, П7 и Т1, ТЗ, Т5, Т7, Т9. Т10.

Допускаемые значения нормируемых показателей (табл. 5 и 6) регламентированы ОСТ 2 РЗ1-4-88, в котором учтены требования ИСО.

5. Допускаемые значения показателей V_300р и V_2πр, мм

Источник

Подбор и расчет шаговых двигателей для ЧПУ

При подборе шагового двигателя для ЧПУ необходимо отталкиваться от планируемой сферы применения станка и технических характеристик. Ниже представлены критерии выбора, классификация наиболее популярных двигателей и примеры расчета.

Как выбрать шаговый двигатель для ЧПУ: критерии

Тип двигателя

Важный критерий – тип шагового двигателя для ЧПУ станка. Широко распространены биполярные, униполярные и трехфазные модели. Каждая из них имеет свои особенности:

Примеры расчетов шаговых двигателей для ЧПУ

Определяем силы, действующие в системе

Рассчитываем мощность

Формулы, приведенные ниже, представлены без учета инерции вала самого шагового двигателя и других вращающихся механизмов. Поэтому для большей точности рекомендуется увеличить или убавить требования по ускорению на 10%.

Для расчета мощности шагового двигателя следует воспользоваться формулой F=ma, где:

Для определения механической мощности необходимо умножить силу сопротивления движения на скорость.

Рассчитываем редукцию оборотов

Определяется на основании номинальных оборотов сервопривода и максимальной скорости перемещения стола. Например, скорость перемещения составляет 1 000 мм/мин, шаг винта шариковой винтовой передачи – 10 мм. Тогда скорость вращения винта ШВП должна быть (1 000 / 10) 100 оборотов в минуту.

Для расчета коэффициента редукции учесть номинальные обороты сервопривода. Например, они равны 5 000 об/мин. Тогда редукция будет равна (5 000 / 100) 50.

Классификация шаговых двигателей для ЧПУ

Советские модели

В станках часто применяют шаговые двигатели индукторного типа, изготовленные в СССР. Речь о моделях ДШИ-200-2 и ДШИ-200-3. Они обладают следующими характеристиками:

При выборе следует обратить внимание на наличие индекса ОС. Это особая серия с военной приемкой. Имеет более высокое качество исполнения, чем обычные модели.

Китайские модели

Примеры китайских шаговых двигателей для ЧПУ и их характеристики представлены ниже.

Биполярные шаговые двигатели для ЧПУ от CNC Technology

Зная критерии выбора и ориентируясь в предложениях по шаговым двигателям на рынке можно подобрать подходящую модель для станка ЧПУ. Главное – покупать у проверенных поставщиков.

3 причины купить шаговый двигатель для ЧПУ в компании CNC Technology

Получить консультацию по выбору шагового двигателя можно по телефону 8 (800) 350 33 60.

Источник